沉积盆地中微生物成因天然气的生成和改造：密执安盆地泥盆系页岩气层地化实例研究

• 作者: AnnaM．Martini 周文 钱华
• 来源期刊: 国外油气地质信息
• 学科: 工学
• 关键词: 伴生 热成因 泥盆系 沉积盆地 同位素 溶解无机碳 气层 裂缝网络 天然气 气藏
• 年，卷（期）: 2003,（4）
• 页码范围: 17-29
• 页数: 13页
• 分类号: TE122.1

摘要

我们根据美国密执安盆地泥盆系黑色页岩——Antrim页岩产出的天然气的丰富资料详细研究了固一气一液系统中相关化学组分和同位素成分的变化，据此可以鉴别微生物成因气和热成因气。在Antrim页岩中，有经济价值的微生物气藏位于盆地边缘附近。在那里，页岩的热成熟度比较低，而且有淡水渗入渗透性裂缝网络。微生物成因气最明显的证据是甲烷和伴生水中的氘同位素之间存在相关关系。沿着盆地边缘，尽管乙烷和丙烷的浓度不断降低，但其中的^13C仍呈规律性富集，这表明这些热成因气组分发生了微生物氧化作用。微生物氧化作用不仅反映了乙烷的8^13C值的变化，而且也部分反映了气体组分的地理分布，因为乙烷和高链烃容易被微生物氧化。这种氧化作用可能是一种厌氧作用，其中包含甲烷微生物和硫酸盐还原茵之间的互养关系。将此项研究成果综合成一个预测模型，以便根据气体和伴生水中的关键地化指标进行微生物成因气的勘探。微生物成因甲烷的一个明显标志是水和伴生CO2气体中溶解无机碳(DIC)的碳同位素值特别偏正。相反，甲烷的δ^13C值只适用于δ^13C值介于典型的热成因气和微生物成因气之间的储层。此外，同位素和组分都发生了微生物氧化作用，从而使^13CC1，C2，C3值增大到典型的热成因值范畴，因此可能模糊了甲烷成因气和热成因气之间的界限。